Menos litio, más eficiencia: así funciona la batería dual que rompe con lo establecido
Un grupo de investigadores europeos ha desarrollado una batería dual que combina sodio-ion y litio-ferrofosfato en estado sólido. El sistema mejora la eficiencia térmica y reduce costes sin sacrificar rendimiento. Su diseño podría marcar un antes y un después en la movilidad eléctrica.
La investigación en baterías no para de avanzar, y, aunque más despacio de lo que nos gustaría, dibuja un futuro más sostenible y económicamente más accesible. Ahora, un nuevo diseño de batería dual que combina dos tecnologías químicas para mejorar costes, eficiencia térmica y sostenibilidad, se presenta como alternativa de futuro.
La ingeniería juega un papel esencial en la búsqueda de nuevas soluciones que mejoren las capacidades y eficiencia de los coches eléctricos, y una de las más prometedoras llega desde IAV (Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr) una destacada empresa de ingeniería de la industria automotriz con sede en Berlín, Alemania.
Un equipo de expertos ha desarrollado un sistema de batería dual que combina dos tecnologías complementarias: baterías de sodio-ion (SIB) y baterías de con electrolito sólido basadas en litio-ferrofosfato (LFP-SSB). Esta propuesta busca reducir el uso de materiales críticos, como el cobalto y el níquel, facilitar las posibilidades de reciclaje y mantener un nivel competitivo de densidad energética para aplicaciones como el transporte.
Dos químicas, un objetivo común
La clave del diseño está en aprovechar lo mejor de cada tecnología. Las SIB ofrecen bajo coste y sostenibilidad, pero menor densidad energética. Las LFP-SSB, por su parte, tienen mejor estabilidad térmica y capacidad, pero necesitan funcionar a temperaturas más elevadas. IAV propone una gestión térmica innovadora: utilizar el calor residual de las SIB para activar las celdas de estado sólido, que así operan en sus rangos óptimos. Este intercambio térmico no solo mejora la eficiencia del sistema, sino que también reduce la energía necesaria para la activación en climas fríos.
Para validar el concepto, IAV recurrió al software COMSOL Multiphysics, que permite simular el comportamiento electroquímico, térmico y mecánico del sistema en distintos escenarios. Este entorno facilita optimizar el diseño sin depender de prototipos físicos, reduciendo costes y acelerando el desarrollo.
Además, IAV ha empaquetado el modelo en aplicaciones interactivas, que permiten distribuir versiones simplificadas del simulador a otros departamentos o incluso a clientes externos. Estas aplicaciones facilitan la simulación de parámetros críticos sin necesidad de conocimientos avanzados en modelado.
El sistema de batería dual es más que una innovación tecnológica: representa un enfoque modular, adaptable y sostenible que puede integrarse fácilmente en entornos de desarrollo existentes, lo que acelera los procesos de producción.
Un desarrollo que llega en un momento donde las noticias son la escasez de materias primas clave, que amenaza con ralentizar el avance del coche eléctrico, y donde este tipo de diseños podrían marcar la diferencia. La diversificación química no solo mejora la resiliencia del suministro, sino que también abre la puerta a vehículos más accesibles, sostenibles y eficientes, además de reducir la dependencia de Europa de componentes llegados desde fuera de nuestras fronteras.
Fuente | Engineering.com
